PHP | 想象一下paintFloodFillImage()函数

假设你正在编写一个图像处理应用程序，需要一种方法来为用户提供快速的填充图像功能。你可以创建一个名为 paintFloodFillImage() 的函数来实现这个功能。

函数原型

function paintFloodFillImage(
    Imagick $image,
    int $fill_color,
    int $tolerance,
    int $start_x,
    int $start_y
): Imagick

参数说明

• $image：Imagick 类型的图像对象，表示要填充的图像。

• $fill_color：一个整数值，表示要用来填充区域的颜色。

• $tolerance：一个整数值，表示容差值。这个值越高，填充区域的范围就越大。

• $start_x 和 $start_y：分别表示填充区域的起始坐标位置。

返回值

函数返回一个新的 Imagick 对象，表示填充完毕的图像。

实现思路

paintFloodFillImage() 函数实现的算法基于图像处理中的“泛洪填充算法”。对于要填充的区域，算法会从起点开始，沿着四个方向（上、下、左、右）遍历图像像素，并判断每个像素是否与起点颜色相同，如果相同就将其修改为要填充的颜色。

在实现算法时，我们需要使用一个队列（FIFO）来存储待填充的像素，直到队列为空或者填充完毕为止。

代码实现

下面是 paintFloodFillImage() 函数的基本实现代码。

function paintFloodFillImage(
    Imagick $image,
    int $fill_color,
    int $tolerance,
    int $start_x,
    int $start_y
): Imagick
{
    $queue = new SplQueue();
    $visited = array();
    $image_width = $image->getImageWidth();
    $image_height = $image->getImageHeight();
    $start_color = $image->getImagePixelColor(
        $start_x,
        $start_y
    )->getColor();

    // 将起点入队，并标记为已访问
    $queue->enqueue([$start_x, $start_y]);
    $visited[$start_x][$start_y] = true;

    // 遍历队列中的像素，并进行填充
    while (!$queue->isEmpty()) {
        [$x, $y] = $queue->dequeue();
        $color = $image->getImagePixelColor($x, $y)->getColor();

        // 判断是否需要填充
        if (colorDistance($color, $start_color) <= $tolerance) {
            $image->setPixelColor(new ImagickPixel($fill_color), $x, $y);

            // 将相邻的像素入队，并标记为已访问
            for ($i = -1; $i <= 1; $i++) {
                for ($j = -1; $j <= 1; $j++) {
                    $new_x = $x + $i;
                    $new_y = $y + $j;
                    if ($new_x >= 0 && $new_x < $image_width &&
                        $new_y >= 0 && $new_y < $image_height &&
                        !isset($visited[$new_x][$new_y])) {
                        $queue->enqueue([$new_x, $new_y]);
                        $visited[$new_x][$new_y] = true;
                    }
                }
            }
        }
    }

    // 返回新的图像对象
    return $image;
}

function colorDistance($color1, $color2)
{
    // 计算两个颜色之间的欧几里得距离
    $deltas = array_map(
        function ($a, $b) {
            return $a - $b;
        },
        $color1,
        $color2
    );
    $squares = array_map(
        function ($d) {
            return $d * $d;
        },
        $deltas
    );
    return sqrt(array_sum($squares));
}

代码中使用了 SplQueue 数据结构来实现队列，也可以使用数组模拟队列。colorDistance() 函数用于计算两个颜色之间的欧几里得距离。

总结

通过 paintFloodFillImage() 函数的实现，我们可以快速地完成图像填充的功能。当然，这个函数只是填充算法的基本实现，实际应用中可能还需要考虑更多的功能需求，比如：选择区域填充、填充方式（渐变、图案等）等。